计算机安全知识点

1.什么是“安全”？什么是“计算机系统安全”？

“安全”是指将服务与资源的脆弱性降到最低限度。“计算机安全”定义：“为数据处理系统建立和采取的技术和管理的安全保护，保护计算机硬件、软件数据不因偶然和恶意的原因而遭到破坏、更改和泄露。”——静态信息保护。另一种定义：“计算机的硬件、软件和数据受到保护，不因偶然和恶意的原因而遭到破坏、更改和泄露，系统连续正常运行。”——动态意义描述2.计算机系统安全涉哪些主要内容？

计算机系统安全涉及的主要内容包括物理安全、运行安全和信息安全3个方面：

物理安全包括环境安全、设备安全和媒体安全。

运行安全包括: 风险分析、审计跟踪、备份与恢复、应急等。

信息安全包括：操作系统安全、数据库安全、网络安

全、病毒防护、加密、鉴别、访问控制。

计算机系统安全还涉及信息内容安全和信息对抗。3.在美国国家信息基础设施(NII)文献中，给出了哪几种安全属性？可靠性可用性保密性完整性不可抵赖性

(1)可靠性：是指系统在规定的条件下和规定的时间内,完成规定功能的概率。

(2)可用性：是指得到授权的实体在需要时可以得到所需要的资源和服务。

(3)保密性：确保信息不暴露给未授权的实体或进程，即信息的内容不会被未授权的第三方所知。

(4)完整性：信息在存储或传输过程中保持不被偶然或蓄意地删除、修改、伪造、乱序、重放、插入等破坏和丢失。即只有得到允许的人才能修改实体或进程，并且能够判别出实体或进程是否已被修改。

(5)不可抵赖性：是指在信息交互过程中，确信参与者的真实同一性，既所有参与者都不可能否认或抵赖曾经完成的操作和承诺。

4.什么是P2DR安全模型和PDRR安全模型？

P2DR安全模型包括：策略、防护、检测和响应。

P2DR :没有一种技术可完全消除网络中的安全漏洞，必须在整体安全策略的控制、指导下，在综合运用防护工具的同时，利用检测工具了解和评估系统的安全状态，通过适当的反馈将系统调整到相对最安全和风险最低的状态。

PDRR模型是美国国防部提出的“信息安全保护体系”中的重要内容，它概括了网络安全的整个环节，即防护、检测、响应、恢复，构成了一个动态的信息安全周期。

PDRR前三个环节与P2DR中后三个环节基本相同。

“恢复”，是指在系统被入侵之后，把系统恢复到原来的状态，或者比原来更安全的状态。一是对入侵所造成的影响进行评估和系统的重建；二是采取恰当的技术措施进行系统恢复。

6.计算机系统面临的安全威胁主要有哪几类？

(1)从威胁的来源看可分为内部威胁和外部威胁。

(2)从攻击者的行为上看可以分成主动威胁和被动威胁。

(3)从威胁的动机上看分为偶发性威胁与故意性威胁。

7.《可信计算机系统评估标准》TCSEC将计算机系统的可信程度，即安全等级划分为哪几类哪几级?

按安全程度高->低排序：D、C1、C2、B1、B2、B3、A1

A A1 可验证的安全设计

B B3 安全域机制B2 结构化安全保护B1标号安全

保

C C2 访问控制保护C1选择的安全保护

D D 最小保护

8.提高计算机可靠性的方法一般有哪些措施？

提高计算机的可靠性一般采取两项措施：避错、容错. 避错：提高软硬件的质量，抵御故障的发生。

容错：在故障发生时，系统仍能继续运行，提供服务与资源。

9.什么风险管理?它包括哪些内容?

风险管理：识别风险、评估风险，以及采取步骤降低风险到可接受范围内的过程。也就是，如何在一个肯定有风险的环境里把风险减至最低的管理过程。

风险管理包括风险识别、风险分析、风险评估和风险控制等内容。

10.什么是容错？

容错是用冗余的资源使计算机具有容忍故障的能力,即在产生故障的情况下,仍有能力将指定的算法继续完成。

11.什么是平均无故障时间(MTBF)？

MTBF：指两次故障之间能正常工作的平均时间。12.容错技术包括哪些内容？

容错主要依靠冗余设计来实现，以增加资源换取可靠性。由于资源的不同，冗余技术分为硬件冗余、软件冗余、时间冗余和信息冗余。

13.一个安全的密码体制应当具有哪些性质?

(1)从密文恢复明文应该是困难的,即使分析者知道明文空间。

(2)从密文计算出明文部分信息应该是困难的。

(3)从密文探测出简单却有用的事实应该是困难的。

14.什么是“密码体制的无条件安全性、计算安全性、

可证明安全性”？

(1)无条件安全性。如密码分析者具有无限的计算能力，密码体制也不能被攻破，那么该密码体制就是无条件安全的。

(2)计算安全性。即密码分析者为了破译密码，穷尽其时间、存储资源仍不可得，或破译所耗资材已超出因破译而获得的获益。

(3)可证明安全性。即将密码体制的安全性归结为数学难题。

15.密码学研究内容包括哪些重要方面？密码分析学研究的对象是什么？

现代密码学包括密码编码学和密码分析学,还包括安全管理、安全协议设计、散列函数等内容密码分析是研究在不知道密钥的情况下如何恢复明文的科学。

16.一个密码系统(体制)包括哪些内容？

所有可能的明文、密文、密钥、加密算法和解密算法。

17. DES算法加密的基本过程是什么?

输入64比特明文数据→初始置换IP→在密钥控制下16轮迭代→交换左右32比特→初始逆置换IP-1→输出64比特密文数据。

18.什么是单向函数？什么是单向陷门函数？

1. 单向函数即满足下列条件的函数f：

(1) 给定x，计算y=f(x)是容易的;

⑵给定y, 由x=f-1(Y)计算出x在计算上是不可行的。

2. 单向陷门函数

满足单向函数条件，但是若存在z，在已知z 的情况下, 对给定的任意y，由x=f-1(Y)计算x又变

得容易。此函数即为单向陷门函数。

19.在DES算法中，S2盒的输入为101101，求S2 盒的输出？

输出为0100。

20.为了抵抗攻击者对密码的统计分析攻击，Shannon 提出了设计密码系统应当采取哪两个基本方法?

设计密码系统的两个基本方法:扩散与混乱

扩散是指将明文的统计特性散布到密文中去。实现方式是使得明文中的每一位影响密文中的多位值，即密文中的每一位受明文中的多位影响；将密钥的每位数字尽可能扩散到更多的密文数字中去，以防止对密钥进行逐段破译。

混乱的目的就是使密文和密钥之间的统计关系变得尽可能复杂。使用复杂的非线性代换算法可以得到预期的混淆效果。

21.DES加/解密过程有什么不同？

DES加密与解密过程使用相同的算法，并且使用相同的加密密钥和解密密钥，二者的区别是：

(1) DES加密时是从L0、R0到L15、R15进行变换的，而解密时的变换过程是从L15、R15到L0、R0。

(2)加密时各轮的加密密钥为k0k1?k15，而解密时各轮的加密密钥为k15k14?k0。

(3)加密时密钥循环左移，而解密时密钥循环右移。

22.什么是“弱密钥与半弱密钥”

弱密钥: 它的独特数学特性能够很容易被破坏的密码密钥EK?EK = I

半弱密钥: EK1 = EK2

23.Diffie-Hellman密钥交换协议是如何实现密钥交换的？它容易受到何种攻击?

该协议允许在不安全的介质上通过通信双方交换信息，可以安全地传输秘密密钥，并提出了公钥密码体制的概念。

由于没有认证功能，容易受到中间人的攻击。

24.什么是数字证书？

数字证书是一个经认证中心数字签名的、包含公开密钥拥有者信息以及公开密钥的文件。

25.在分组密码运行模式中，ECB（电码本）、CBC（密码分组链接）模式的基本原理是什么？

ECB电码本模式是最简单的运行模式，它一次对一个64比特的明文分组进行加密，而且每次加密的密钥都相同。

CBC密码分组链接模式，它克服了ECB（电码本）模式的不足，它每次加密使用同一个密钥，但是加密算法的输入是当前明文分组和前一次密文分组的异

或。即Ci=Ek[Ci-1⊕Pi] (初始向量为IV）。

26.什么是“消息认证（鉴别）”？消息认证函数一般分为哪几类？

消息认证也称为消息鉴别，是认证消息的完整性。即证实收到的消息来自可信的源点且未被篡改。

认证函数一般分为3类：

(1)消息加密：用整个消息的密文作为对消息的认证码。

(2)消息认证码(MAC)：是消息和密钥的公共函数，产生一个定长值作为认证码。

(3)散列函数：一个将任意长度的消息映射为一个固定长度的哈希(Hash)值的公共函数，以Hash值作为对消息的认证码。

27.说明利用消息鉴别码MAC进行消息认证的过程。

设M为可变长的消息, K为收发双方共享的密钥,

则M的MAC由函数C生成，即:

MAC = Ck(M)

其中Ck(M)是定长的。

发送者每次将MAC附加到消息中。接收者通过重新计算MAC来对消息进行鉴别。如果收到的MAC 与计算得出的MAC相同，则接收者可以认为：1）消息未被更改过；

2）消息来自其他共享密钥的发送者。

28.如果发送方发送了“消息”及其“散列值”，请问接收方椐此可以进行消息认证吗？为什么？

可以。通过散列值可以确定消息的来源和是否被修改，即可认证消息。

29.为什么需要“数字签名”？如何进行数字签名？如何验证数字签名？

消息鉴别能够用于保护通信双方免受第三方攻击，但

是无法防止通信双方的相互攻击。因此，除了消息鉴别还需要引入其他机制来防止通信双方的抵赖行为，最常见的解决方案就是数字签名。

数字签名：以电子形式存在于数据信息之中的，

或作为其附件的或逻辑上与之有联系的数据，可

用于辨别数据签署人的身份，并表明签署人对数

据信息中包含的信息的认可。

30. Diffie-Hellman算法最常见的用途是什么？密钥分配。

31.什么是PKI？其主要目的是什么？PKI系统包括哪些主要内容？

PKI:是一个包括硬件、软件、人员、策略和规程的集合，用来实现基于公钥密码体制的密钥和证书的产生、管理、存储、分配和撤消等功能。

PKI的目的：通过自动管理密钥和证书，从技术上解

决网上身份认证、信息的保密性、不可否认性、完整性等安全问题，为用户建立一个安全的网络环境。PKI包括：认证中心注册机构证书库档案库PKI 用户

32.什么是安全策略?

安全策略是一种声明，它将系统的状态分成两个集合：已授权的，即安全的状态集合；未授权的，即不安全的状态集合。任何访问控制策略最终均可被模型化为访问矩阵形式。

33.整个Kerberos(网络认可协议)系统由哪几部分组成?

整个系统将由四部分组成：AS、TGS、Client、Server 34.当加密密钥对被更新时，旧的解密密钥是需要保存，还是需要销毁？当签名密钥被更新时，旧的签名密钥是需要保存，还是需要销毁？都要销毁。

35. 身份认证的物理基础可以分为哪几种？

（1）用户所知道的：是最常用的密码和口令；

（2）用户拥有的：有身份证、护照、密钥盘等；

（3）用户的特征：用户的生物特征，如指纹、红膜、DNA、声纹，还包括用户的下意识行为，比如签名。

36. 什么是“零知识证明”？并举例说明。

零知识证明：证明者P拥有某些知识，P在不将该知识的内容泄露给验证者V的前提下，向V证明自己拥有该知识。

零知识证明最通俗的例子是下中的山洞问题。山洞里C、D 两点之间有一扇上锁的门，P知道打开门的咒语，按照下面的协议P就可以向V证明他知道咒语但是不需要告诉V咒语的内容：

(1)V站在A点；

(2)P进入山洞，走到C点或D点；

(3)当P消失后，V进入到B点；

(4)V指定P从左边或者右边出来；

(5)P按照要求出洞

(6)P和V重复①-⑤步骤n次。

如果P知道咒语，他一定可以按照V的要求正确的走出山洞n次。

如果P不知道咒语并想使V相信他知道咒语，就必须每次都事先猜对V会要求他从哪一边出来，猜对一次的概率是0.5，猜对n次的概率就是0.5n，当n足够大时，这个概率接近于零。因此山洞问题满足零知识证明的所有条件。

37. Needham/Schroeder认证协议是如何实现身份认证的?另外,如果攻击者掌握了以前使用过的密钥Ks 后,就能够假冒B与发起方A建立会话,请给出具体的

攻击过程。

Needham/Schroeder是一个基于对称加密算法的双向认证协议，它要求有一个称为认证服务器的可信任的第三方KDC(密钥分配中心)参与，KDC拥有每个用户的秘密密钥。若用户A欲与用户B进行通信，则用户A向认证服务器申请会话密钥。在会话密钥的分配过程中，双方身份得以认证

A和B以前使用过的会话密钥Ks,对攻击者仍有利用的价值.

如果攻击者C掌握了A和B以前使用过的密钥Ks后，C可以冒充A通过B的认证。C在第(3)步将以前记录的信息重放，并截断A与B之间的通信：（3’）（4’）（5’）这样，C使得B相信正在与自己通信的是A。

38. 根据CA的关系，可以将PKI的体系结构划分为哪些类型？

单个CA 分级（层次）结构的CA 网状结构的CA 桥CA

39. 防止重放攻击的常用方式主要有哪两种？

（1）强制检查时钟是否与KDC的时钟同步。

（2）采用临时数握手协议。

40. 访问控制的目的是什么？它包括哪些基本要素？访问控制的目的就是为了限制主体对客体的访问，从而使对资源的访问能够控制在合法的范围内。

访问控制的三个要素：主体客体控制策略

41. 为了获取系统的安全，授权应当遵守访问控制的三个基本原则：最小特权原则、多人负责原则、职责分离原则。请问什么是最小特权原则？

最小特权原则是指的是在完成某种操作时所赋予网络中每个主体必不可少的特权。使得用户所拥有的权力不能超过他执行工作时所需的权限。

多人负责原则即授权分散化，对于关键的任务必须在功能上进行划分，由多人共同承担，保证没有任何个人具有完成任务的全部授权或信息。如将责任作分解使得没有一个人具有重要密钥的完全拷贝。

职责分离原则是指将不同的责任分派给不同的人员以期达到相互牵制，消除一个人执行两项不相容的工作的风险。

42. 什么是访问控制矩阵、访问控制表（ACL)和访问能力表(Capabilities)？如何构建？

访问控制矩阵是通过矩阵形式表示控制规则和授权用户权限方式。

访问控制表是一个可选机制，可以配置成过滤器来控制数据包，以决定该数据包是继续向前传递到它的目的地还是丢弃。

访问能力表是访问控制矩阵的行构成的集。